(57)【要約】【課題】  蛍光体からの変換光の内、短波長側の変換光を効率よく光電変換層に入射させ、また、光電変換素子はより高波長側の入射光に感度を持たせる。【解決手段】  放射線信号を光に変換する蛍光体と、光を電気信号に変換する光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成される画素が複数配列された放射線検出装置において、前記光電変換素子の活性層の光入射側にはキャリアブロッキング層としてＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）半導体層が接続されている。また、前記光電変換素子の活性層は少なくともＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体を用いている。【選択図】      図１
2005129715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線信号を光に変換する蛍光体と、光を電気信号に変換する光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成される画素が複数配列された放射線検出装置において、前記光電変換素子の活性層の光入射側にはキャリアブロッキング層としてＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）半導体層が接続されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
放射線信号を光に変換する蛍光体と、光を電気信号に変換する光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成される画素が複数配列された放射線検出装置において、前記光電変換素子の活性層は少なくともＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体を用いたことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項３】
前記蛍光体は、ＧＯＳ、又はＣｓＩ蛍光体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記光電変換素子は、ＭＩＳ型光電変換素子、又はＰＩＮ型光電変換素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記ＭＩＳ型光電変換素子の活性層は、絶縁層側からキャリアブロッキング層側に、ａ−Ｓｉ半導体から漸進的にＧｅを導入し、キャリアブロッキング層との接合側の組成をＳｉ０．６Ｇｅ０．４半導体としたことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記スイッチＴＦＴ上に前記光電変換素子を積層したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を画像として処理する信号処理手段と、前記処理手段からの信号を記録する記録手段と、前記処理手段からの信号を表示する表示手段と、前記処理手段からの信号を伝送する伝送手段と、前記放射線を発生する放射線源とを備えたことを特徴とする放射線検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線、γ線などの放射線を検出する放射線検出装置に関する。放射線検出装置は、特に、医療画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用されている。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療画像診断で用いられる撮影方法は、静止画像を得る一般撮影と動画像を得る透視撮影に大きく分類される。夫々の撮影方法は必要に応じて、撮影装置を含めて選択される。
【０００３】
一般撮影、即ち、静止画を得る方法は、蛍光板とフィルムを組み合わせたスクリーンフィルム系（以下、Ｓ／Ｆと略記）を用い、フィルムを露光、現像した後、定着させる方法、或いは、放射線画像を輝尽性蛍光体に潜像として記録した後、輝尽性蛍光体にレーザーを走査し、出力された光出力情報をセンサで読み取る（コンピューティッドラジオグラフィ、以下、ＣＲと略記）方法が一般的である。しかしながら、両方法は、放射線画像を得るためのワークフローが煩雑であると言った欠点があり、且つ、デジタル化は、間接的には可能であるが、即時性に欠け、他の医療画像診断で用いられるＣＴ、ＭＲＩなどのデジタル化された環境を考慮すると、整合性があるとは言い難い状況にある。
【０００４】
また、透視撮影、即ち、動画像は、電子管を用いたイメージインテンシファイア（以下、Ｉ．Ｉと略記）が主に使用されているが、電子管を用いるため装置が大規模となるばかりか、未だ、視野領域、即ち、検出面積が小さく、医療画像診断分野においては大面積化が切望されている。更に、装置構成上の問題から、得られた動画像はクロストークが多く、鮮明な画像への改善が期待されている。
【０００５】
一方、液晶ＴＦＴ技術の進歩、情報インフラの整備が充実した現在では、非単結晶シリコン、例えば、非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記）を用いた光電変換素子とスイッチＴＦＴ（薄膜トランジスタ）により構成されたセンサアレーと、放射線を可視光などに変換する蛍光体とを組み合わせたフラットパネル検出器（以下、ＦＰＤと略記）が提案され、大面積で、且つ、真のデジタル化の可能性が出てきている。
【０００６】
このＦＰＤは、放射線画像を瞬時に読み取り、瞬時にディスプレイ上に表示できるものであり、また、画像は、デジタル情報として直接取り出すことが可能であるため、データの保管、或いは、加工、転送など取り扱いが便利であると言った特徴がある。また、感度などの諸特性は、撮影条件に依存するが、従来のＳ／Ｆ系撮影法、ＣＲ撮影法に比較して、同等又はそれ以上であることが確認されている。
【０００７】
図７は、このＦＰＤの模式的等価回路を示す図である。
【０００８】
図中、１０１は光電変換素子部、１０２は転送用薄膜トランジスタ（スイッチＴＦＴ）部、１０３はＴＦＴ駆動配線、１０４は信号線、１０５は光電変換素子バイアス配線、１０６は信号処理回路、１０７はＴＦＴ駆動回路、１０８はＡ／Ｄ変換部である。
【０００９】
Ｘ線などの放射線は紙面上部より入射し、不図示の蛍光体により光、例えば可視光に変換される。変換光は、光電変換素子部１０１により電荷に変換され、光電変換素子部１０１内に蓄積される。その後、ＴＦＴ駆動回路１０７より、ＴＦＴ駆動配線からＴＦＴ１０２を動作させ、この蓄積電荷を信号線１０４に転送し、信号処理回路１０６にて処理され、更に、Ａ／Ｄ変換部１０８にてＡ／Ｄ変換され出力される。
【００１０】
基本的には、上述の様な素子構成が一般的であり、特に、放射線を蛍光体により可視光に変換して、その変換光を光電変換素子で読み取る間接型ＦＰＤでは、前記光電変換素子はＰＩＮ型光電変換素子（以下、ＰＩＮ型ＰＤと略記）、或いは、本発明者等が採用しているＭＩＳ型光電変換素子（以下、ＭＩＳ型ＰＤと略記）が一般的である。一方、放射線を直接、ａ−Ｓｅ等により電気信号に変換し、読み取る直接型ＦＰＤもある。
【００１１】
例えば、ＰＩＮ型ＰＤを用いた間接型ＦＰＤの一例として、Xerox社より下記特許文献１に開示されている。本例では、スイッチＴＦＴ上に光電変換素子が形成されている構造であり、高開口率を実現する構成を提案している。
【００１２】
一方、ＭＩＳ型ＰＤを用いた間接型ＦＰＤの従来例としては、本発明者等により、下記特許文献２、下記特許文献３、下記特許文献４等で開示されている。特に、特許文献４では、スイッチＴＦＴ上に光電変換素子を積層した構造を提案しており、同様に、高開口率を実現する構成である。
【００１３】
また、ａ−Ｓｅを用いた直接型ＦＰＤの一例として、Du Pont社より下記特許文献５で開示されている。本例においても、スイッチＴＦＴ上にａ−Ｓｅ層を積層し高開口率を実現する構成である。
【００１４】
以上、様々な構成が提案されており、同様に、高開口率を達成し、高感度化を目指しているが、間接型ＦＰＤと直接型ＦＰＤを比較すると、直接型ＦＰＤはａ−Ｓｅの環境安定性が低く、また、高電圧を印加することから安全性の面、或いは、価格的にも間接型が優れていると考える。
【００１５】
また、間接型ＦＰＤにおいては、ＰＩＮ型ＰＤ、或いは、ＭＩＳ型ＰＤを比較した場合、ＭＩＳ型ＰＤは素子構成上、絶縁層を用いた構造であるため、上下間ショートに強く、高歩留り、低価格を実現できる構造であり、ＭＩＳ型ＰＤはＰＩＮ型ＰＤに比較して、優れた構造であると考えられる。
【特許文献１】米国特許第５６１９０３３号明細書
【特許文献２】特許第３０６６９４４号公報
【特許文献３】米国特許第６０７５２５６号明細書
【特許文献４】特開２０００−１５６５２２号公報
【特許文献５】米国特許第５４９８８８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述のＭＩＳ型ＰＤを用いた間接型ＦＰＤにおいては、大面積で、且つ、完全デジタル化が達成され、漸く、一般撮影に主に使用され始めている状況であるが、感度と言う点では、更なる向上が期待されており、また、透視撮影を可能とするためには、より一層の感度向上が必須である。
【００１７】
特に、間接型ＦＰＤで用いられるＭＩＳ型ＰＤ、或いは、ＰＩＮ型ＰＤでは、光入射方向にキャリアブロッキング層、即ち、ｎ，ｐ型非単結晶Ｓｉ半導体層が活性層、即ち、ａ−Ｓｉ半導体層に接続されている。このため、蛍光体からの変換光は、光電変換素子の活性層に入射する前にキャリアブロッキング層により吸収されることになる。
【００１８】
通常、キャリアブロッキング層は、機能的に３００〜５００Å程度必要とされ、この範囲であると、波長５５０ｎｍでは１０％強の光学的損失がある。
【００１９】
図８，９は、一般的に使用されているＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）、及びＣｓＩ蛍光体のそれぞれの発光強度分布を示す図である。
【００２０】
図８により、ＧＯＳ蛍光体は波長５４０ｎｍ付近に急峻な発光ピークが認められ、図９により、ＣｓＩ蛍光体には波長５５０ｎｍ、及び、６００ｎｍ付近にピークを持ったブロードな発光スペクトルを示している。
【００２１】
図１０は、ａ−Ｓｉ薄膜を用いた従来のＭＩＳ型ＰＤの分光感度特性を示す図である。
【００２２】
この従来のＭＩＳ型ＰＤにおいて、活性層としてａ−Ｓｉ半導体層を用い、キャリアブロッキング層としてｎ型ａ−Ｓｉ半導体層を用いている。同図は曲線近似処理を施した特性曲線である。波長５８０ｎｍ付近に最高感度を示すピークが存在している。
【００２３】
即ち、言い換えれば、短波長領域において光電変換素子の感度が低下しているが、これは、上述のキャリアブロッキング層、本例では、ｎ型ａ−Ｓｉ半導体層の光吸収によるところが大きい。また、長波長領域での感度低下は、光電変換素子の活性層であるａ−Ｓｉ半導体層の材料特性そのものであるバンドギャップに依存していると言える。勿論、ピーク値そのものも前述のキャリアブロッキング層の吸収、バンドギャップの影響を受けていると考える。
【００２４】
以上述べた様に、より一層の感度向上を目指す上では、蛍光体からの変換光を効率良く、光電変換素子内の活性層に導くことが必要であり、現状では、光学的な損失が大きく、高感度化を達成する課題であると言える。
【００２５】
［発明の目的］
そこで、本発明の目的は、光電変換素子とスイッチＴＦＴから構成され、両デバイス層構成、特に、光電変換素子のキャリアブロッキング層、及び活性層を、夫々単独に改善することにより、光電変換素子の感度特性を、蛍光体の発光強度分布に最適な感度特性にして、感度向上を達成することである。特に、光電変換素子とスイッチＴＦＴとが積層された構成において、更なる、感度向上を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の課題を解決するため、本発明の放射線検出装置は、放射線信号を光に変換する蛍光体と、光を電気信号に変換する光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成される画素が複数配列された放射線検出装置において、前記光電変換素子の活性層の光入射側にはキャリアブロッキング層としてＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）半導体層が接続されていることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線信号を光に変換する蛍光体と、光を電気信号に変換する光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成される画素が複数配列された放射線検出装置において、前記光電変換素子の活性層は少なくともＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体を用いたことを特徴とする。
【００２８】
特に、前記蛍光体は、ＧＯＳ、又はＣｓＩ蛍光体であることを特徴とする。
【００２９】
また、前記光電変換素子はＭＩＳ型光電変換素子、又はＰＩＮ型光電変換素子であることを特徴とする。
【００３０】
また、前記光電変換素子の活性層は、絶縁層側からキャリアブロッキング層側に、ａ−Ｓｉ半導体から漸進的にＧｅを導入し、キャリアブロッキング層との接合側の組成をＳｉ０．６Ｇｅ０．４半導体としたことを特徴とする。
【００３１】
また、前記スイッチＴＦＴ上に前記光電変換素子を積層したことを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明の放射線検出システムは、前記の放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を画像として処理する信号処理手段と、前記処理手段からの信号を記録する記録手段と、前記処理手段からの信号を表示する表示手段と、前記処理手段からの信号を伝送する伝送手段と、前記放射線を発生する放射線源とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
［作用］
上記構成において、光電変換素子の活性層の光入射側にＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）半導体層を積層することにより、蛍光体からの変換光の内、短波長側の変換光を効率よく光電変換層に入射させることが可能となる。
【００３４】
また、前記光電変換素子の活性層は少なくともＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体を用い、光電変換素子はより高波長側の入射光に感度を持たせることが可能となり、また、光電変換素子とスイッチＴＦＴとを積層構造とすることにより、スイッチＴＦＴは、本来必要とされる光リーク電流の少ない良好な従来のスイッチＴＦＴを使用することが可能となる。
【００３５】
現在、使用されている蛍光体としては、前述の様に、ＧＯＳ、或いは、ＣｓＩが一般的である。波長５４０ｎｍ付近に急峻な発光ピークが存在するＧＯＳでは、光電変換素子の窓材としてＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）を採用することにより、感度向上が達成でき、また、波長５５０ｎｍ、及び、６００ｎｍ付近にピークを持ったブロードな発光スペクトルを示すＣｓＩでは、光電変換素子の窓材の改良と、活性層に少なくともＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体を採用することにより、感度向上が可能となる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明において、光電変換素子の活性層の光入射側にＳｉＸＣ（１−Ｘ）（０．４≦Ｘ≦０．８）半導体層を積層することにより、蛍光体からの変換光、特に、短波長側を効率よく光電変換層に入射させ、感度向上を達成できる。
【００３７】
また、光電変換素子の活性層をＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）（０．６≦Ｘ＜１）半導体とすることにより、高波長側の入射光を効率良く収集し、感度向上が可能となる。この時、光電変換素子とスイッチＴＦＴとを積層構造とすることにより、スイッチＴＦＴの活性層はＳｉ半導体とすることが容易となり、本来要求されているリーク電流の少ない良好なスイッチＴＦＴを使用することも可能となる。
【００３８】
特に、ＭＩＳ型ＰＤの場合は、絶縁膜との界面は１０００Å以上のａ−Ｓｉ膜で接続することにより、高信頼性の確保も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４０】
各実施形態において、蛍光体層は、放射線を光、例えば可視光に変換するものである。
【００４１】
［実施形態１］
本発明の第１の実施形態である、ＧＯＳ蛍光体、ＭＩＳ型ＰＤを用いた放射線検出装置について述べる。
【００４２】
図１は、本実施形態におけるＭＩＳ型ＰＤを用いた放射線検出装置の模式的断面図である。
【００４３】
同図において、２〜７はスイッチＴＦＴ、１１〜１６はＰＤを示している。１は絶縁基板、２はスイッチＴＦＴのゲート電極、３は第１の絶縁層、４は第１の半導体層、５は第１のオーミックコンタクト層、６はスイッチＴＦＴソース・ドレイン電極、７は第１の平坦化層、８はコンタクトホール、１１はＭＩＳ型ＰＤの画素電極、１２は第２の絶縁層、１３は活性層としての第２の半導体層、１４はキャリアブロッキング層（第２のオーミックコンタクト層）、１５は透明電極層、１６はＭＩＳ型ＰＤのバイアス配線、１７は第２の平坦化層、１８は接着層、１９は蛍光体層、ここではＧＯＳ蛍光体である。本実施形態において、スイッチＴＦＴ上にＰＤを積層した構造となっており、高開口率を実現している。スイッチＴＦＴの活性層である第１の半導体層４は、非単結晶Ｓｉ、例えばａ−Ｓｉであり、ＰＤの第２の半導体層１３も、非単結晶Ｓｉ、例えばａ−Ｓｉである。
【００４４】
本実施形態では、光電変換素子であるＭＩＳ型ＰＤの窓材であるキャリアブロッキング層１４をｎ型ＳｉＣ半導体層としている。本実施形態でのＳｉＣ半導体層はａ−Ｓｉ半導体層に比較して、ワイドギャップな材料であるため、光吸収が少なく、その結果蛍光体からの変換光の光利用効率が向上されることになる。
【００４５】
図２は、窓材ＳｉＸＣ（１−Ｘ）の組成比とバンドギャップ（光学ギャツプ）の関係を示す図である。
【００４６】
同図では、０．４≦Ｘ≦０．８において、バンドギャップ２．０ｅＶ以上となり、感度バラツキを超える５％以上の実質的に効果が出る範囲となる。
【００４７】
本実施形態では、ＭＩＳ型ＰＤを用いた場合について述べたが、本質的にはＰＩＮ型ＰＤのｎ型、或いは、ｐ型のキャリアブロッキング層においても適応可能である。
【００４８】
以上より、ＧＯＳ蛍光体からの変換光は、第２のオーミックコンタクト層で大きな光損失はなく、第２の半導体層により入射し、光電変換され、変換された電荷は、ＭＩＳ型ＰＤの画素電極に収集されることが可能となる。例えば、画素サイズ１６０μにおいて、開口率を同一として、ｎ型Ｓｉ０．６Ｃ０．４を窓材として用いた場合、従来に比較して光電変換素子の出力が１０％以上改善される結果を得た。
【００４９】
［実施形態２］
本発明の第２の実施形態である、ＣｓＩ蛍光体、ＭＩＳ型ＰＤを用いた放射線検出装置について述べる。この放射線検出装置の構造は、図１に示される実施形態１のものと同じである。蛍光体層１９は、ここではＣｓＩ蛍光体である。第１の半導体層４は、非単結晶Ｓｉ、例えばａ−Ｓｉである。
【００５０】
本実施形態では、光電変換素子の第２の半導体層１３がＳｉＧｅ半導体層とした場合について述べる。光電変換素子の窓材は実施形態１と同様、ｎ型Ｓｉ０．６Ｃ０．４を窓材としている。
【００５１】
図３は、半導体層ＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）の組成比とバンドギャップの関係を示す図である。
【００５２】
同図より、Ｓｉ濃度が増加するに従いバンドギャップは単調に増加する。一方、ＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）組成比と欠陥密度の関係を図４に示す。Ｓｉ濃度が０．６以下となると急激に欠陥密度が増加する。即ち、光電変換素子に用いられるＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）組成比は０．６以上が望ましいことがわかる。
【００５３】
本実施形態では、第２の半導体層１３が、第２の絶縁層１２であるＳｉＮとの界面を考慮して、第２の絶縁層１２側にａ−Ｓｉ層２０００Å、Ｓｉ０．６Ｇｅ０．４層２０００Åを積層する２層構造としている。本構成は、絶縁層ＳｉＮとの界面は、ａ−Ｓｉ層により形成することが信頼性、ＢＴ試験などより、デバイス特性上ａ−Ｓｉ層は５００Å以上が望ましいとの見解を得ているためである。
【００５４】
本実施形態においても、ａ−Ｓｉ膜４０００Å、ｎ型ａ−Ｓｉ膜３００Åの従来のＭＩＳ型ＰＤとの比較では、１５％以上の感度向上が確認でき、また。光電変素子の分光感度特性はａ−Ｓｉ単膜を用いた場合に比較して、波長５８０ｎｍ付近から高波長側にシフトし、ＣｓＩによりマッチングした特性を得ている。
【００５５】
［実施形態３］
本発明の第３の実施形態である、ＣｓＩ蛍光体、ＭＩＳ型ＰＤを用いた放射線検出装置について述べる。この放射線検出装置の構造は、図１に示される実施形態１のものと同じである。蛍光体層１９は、ここではＣｓＩ蛍光体である。第１の半導体層４は、非単結晶Ｓｉ、例えばａ−Ｓｉである。
【００５６】
本実施形態では、光電変換素子の第２の半導体層１３を絶縁層側からａ−Ｓｉからａ−ＳｉＧｅにグラジュアルに（漸進的に）組成変化させた例について述べる。光電変換素子の窓材は実施形態１と同様、ｎ型Ｓｉ０．６Ｃ０．４を窓材としている。
【００５７】
この時、絶縁層側から、１０００Åをａ−Ｓｉ膜とし、その後、キャリアブロッキング層１４側にグラジュアルにＧｅを導入し、キャリアブロッキング層１４との接合側の組成をＳｉ０．６Ｇｅ０．４とした層３０００Åを積層した構成とした。
【００５８】
本実施形態においても、実施形態２と概ね同様の効果を得ることができ、光電変換素子のリセット動作時間が短縮された等のメリットがある。これは、グラジュアルに変化させることにより、ａ−Ｓｉ膜とＳｉＧｅとの界面特性が改善されたためと推定している。
【００５９】
［実施形態４］
本発明の第４の実施形態である、ＣｓＩ蛍光体、ＰＩＮ型ＰＤを用いた放射線検出装置について述べる。
【００６０】
図５は、本実施形態のＰＩＮ型ＰＤを用いた放射線検出装置の模式的断面図である。
【００６１】
同図において、２〜６はスイッチＴＦＴ、２１〜２６はＰＤを示している。１は絶縁基板、２はスイッチＴＦＴのゲート電極、３は第１の絶縁層、４は第１の半導体層、５は第１のオーミックコンタクト層、６はスイッチＴＦＴソース・ドレイン電極、７は第１の平坦化層、８はコンタクトホール、２１はＰＩＮ型ＰＤの画素電極、２２は第１のキャリアブロッキング層、２３は活性層としての第２の半導体層、２４は第２のキャリアブロッキング層、２５は透明電極層、２６はＰＩＮ型ＰＤのバイアス配線、１７は第２の平坦化層、１８は接着層、２０はＣｓＩ蛍光体層である。本実施形態において、スイッチＴＦＴ上にＰＤを積層した構造となっており、高開口率を実現している。スイッチＴＦＴの第１の半導体層４は、非単結晶Ｓｉ、例えばａ−Ｓｉである。
【００６２】
本実施形態では、光電変換素子であるＰＩＮ型ＰＤの窓材である第２のキャリアブロッキング層２４をｐ型Ｓｉ０．６Ｃ０．４半導体層としている。本実施形態においても、上述の様にＳｉＣ半導体層はａ−Ｓｉ半導体層に比較して、ワイドギャップな材料であるため、光吸収が少なく、その結果、蛍光体からの変換光の光利用効率が向上されることになる。この時、第１のキャリアブロッキング層２２は、ＳｉＣ半導体層、或いは、ａ−Ｓｉ半導体層のどちらか一方を選択でき、本例では、ａ−Ｓｉ半導体層を使用している。また、光電変換素子の活性層である第２の半導体層２３は、Ｓｉ０．６Ｇｅ０．４層４０００Åを積層している。
【００６３】
本実施形態においても、同様に、光電変素子の分光感度特性はａ−Ｓｉ単膜を用いた場合に比較して、波長５８０ｎｍ付近から高波長側にシフトし、ＣｓＩによりマッチングした特性を得ており、感度向上が達成されている。
【００６４】
［実施形態５］
図６は、本発明の実施形態５において放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図である。
【００６５】
放射線検出装置は、上記の実施形態１〜４の放射線検出装置である。
【００６６】
本実施形態において、Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者或いは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線画像を撮影する放射線検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して放射線検出装置６０４０のシンチレータ（蛍光体層）は発光し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は、ディジタルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理されコントロールルームに有る表示手段としてのディスプレイ６０８０で観察できる。
【００６７】
また、この情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールーム等でディスプレイ６０８１に表示するか又は光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態１におけるＭＩＳ型ＰＤを用いた放射線検出装置の模式的断面図
【図２】実施形態１における窓材ＳｉＸＣ（１−Ｘ）の組成比とバンドギャップの関係を示す図
【図３】実施形態２における半導体層ＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）の組成比とバンドギャップの関係を示す図
【図４】実施形態２における半導体層ＳｉＸＧｅ（１−Ｘ）の組成比と欠陥密度の関係を示す図
【図５】実施形態４におけるＰＩＮ型ＰＤを用いた放射線検出装置の模式的断面図
【図６】本発明の実施形態５において放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図
【図７】従来のＦＰＤの模式的等価回路を示す図
【図８】ＧＯＳ蛍光体の発光強度分布を示す図
【図９】ＣｓＩ蛍光体の発光強度分布を示す図
【図１０】ａ−Ｓｉ薄膜を用いた従来のＭＩＳ型ＰＤの分光感度特性を示す図
【符号の説明】
【００６９】
１  絶縁基板
２  スイッチＴＦＴのゲート電極
３  第１の絶縁層
４  第１の半導体層
５  第１のオーミックコンタクト層
６  スイッチＴＦＴソース・ドレイン電極
７  第１の平坦化層
８  コンタクトホール
１１  ＭＩＳ型ＰＤの画素電極
１２  第２の絶縁層
１３  第２の半導体層
１４  キャリアブロッキング層（第２のオーミックコンタクト層）
１５  透明電極層
１６  ＭＩＳ型ＰＤのバイアス配線
１７  第２の平坦化層
１８  接着層
１９  蛍光体層
２０  ＣｓＩ蛍光体層
２１  ＰＩＮ型ＰＤの画素電極
２２  第１のキャリアブロッキング層
２３  第２の半導体層
２４  第２のキャリアブロッキング層
２５  透明電極層
２６  ＰＩＮ型ＰＤのバイアス配線
【図１】
2005129715.tif 000003
【図２】
2005129715.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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